张国利，汪永明

(安徽工业大学a.机械工程学院；b.特种重载机器人安徽省重点实验室,安徽马鞍山 243032)

与轮式或履带式机器人相比，足式机器人在运动性能上展现出极大的优越性。四足机器人比两足机器人具有更强的稳定性和承载能力，比六足机器人的结构更简单且易控制。因此，四足机器人成为机器人研究领域的一个热点。腿机构是足式机器人中最关键的部分，对足式机器人的运动性能起决定性作用，合理的腿结构是步行机器人设计的基础。目前多数机器人腿为多自由度开链式机构，如国外较为成熟的机器人Big Dog、ANYmal以及国内的SCalf。以上机器人腿部具有较强的灵活性和地形适应性，但自由度较多、控制较复杂。单自由度平面连杆与闭链式结构被广泛用于不同机器人原型中，如经典的Chebyshev 机构、Klann 机构和Jansen 机构。由这些机构组成的机器人腿不但具有自由度少、负载能力强的优点，且避免了由电机往复换向造成的能量损失。基于此，越来越多的研究者对闭链式复合连杆机构进行研究。Park等设计了一种由9 个连杆和1 个弹簧组成的单自由度腿部机构，用1 个执行器驱动机器人腿，实现了电机整周转动，但单自由度结构限制了腿部的运动空间，环境适应性较弱；Wu 等基于“全闭链机构”概念，提出了一种具有全回转关节的单自由度步行腿机构，这种机构具有结构简单、整体刚度大等优点；柏龙等设计了一种由Chebyshev机构、五杆机构组成的两自由度机器人腿部结构，电机连续驱动使步行腿持续运动，避免了电机持续换向的缺点；……